是如何工作的？
bras身为, 能让用户借由本地计算机远程去访问宽带网络资源, 它是一种针对宽带网络应用的新型接入网关, 又是宽带接入网跟骨干网之间的桥梁, 可提供基本的接入手段以及宽带接入网的管理功能, 如下图示。bras在收到用户的连接请求后, 会先对用户的报文加以处理, 接着接入骨干网, 解决了传统网络欠缺用户认证以及授权、对运营管理不利的问题。
bras设备作用示意图
bras设备的关键技术
bras设备主要完成两方面功能, 一方面是网络承载功能, 此功能涵盖用户认证与授权, 还有ip地址分配, 以及数据流量控制, 包括安全策略实施, 也包含服务质量保证事宜；另一方面是控制实现功能, 该功能要与认证系统相配合, 达成用户接入的认证功能, 也要与计费系统相配合, 实现用户接入的计费功能, 还得与客户管理系统及服务策略控制系统相配合, 达成用户接入的管理功能。
如图所示, bras设备所包含的主要部分有五个具备功能的组件, 分别是, 用于用户接入之时进行识别, 用于连接进行管理, 用于aaa以及用户开展管理, 具备地址分配方面的管理功能, 还可应用于针对业务方面的控制。
bras的五大功能组件
依据bras设备的五个功能组件方面, bras 设备的业务处理的基本流程呈现为这般, 有着像下面图形所展示的情况。
bras业务处理基本流程
当知晓了bras究竟是怎样开展工作的以后, 接下来会从传统bras方案、称作云化bras方案的vbras方案以及ibras方案这三个层面, 去讲述bras设备部署方案的演变。
传统bras方案
传统bras分布式部署方案
如图所示, 传统的bras设备采用的是分布式部署方案, 这种方案呈现出与服务器以及用户端等周边系统形成全连接的模式。每一个bras设备都需要针对周边设备完成对接集成, 所以导致了部署效率缓慢、配置数量众多以及维护难度较大等一系列问题的产生。bras设备既拥有管理会话的功能, 同时也具备管理用户带宽的功能, 当用户从不同区域的bras设备上线时, 便会出现资源分配不均匀、资源数量过多以及带宽处于空闲状态进而导致资源浪费的情况。
传统bras分布式部署
传统bras面临挑战
因家庭宽带用户数量急剧飙升, 伴随4k高清、物联网等新业务迅猛发展, 传统的分布式bras部署方案遭遇极大挑战，特定的挑战及缘由如下:
资源利用率低
传统bras, 它是用户接入认证计费的网关, 同时也是ip网络的三层边缘, 其控制平面与转发平面紧密耦合, 致使在性能处理方面相互影响, 没办法充分发挥控制面以及转发面的性能极限。
管理维护复杂
传统 bras 设备数量不少, 网络部署全局业务策略时, 要一台一台地配置每台设备。网络规模变大, 再有新业务引入, 这样的配置模式难以实现对业务的高效管理, 也难以快速排除故障。
业务开通缓慢
控制平面与数据平面深度地耦合在一起, 包含分布式的网络控制机制, 致使任何单个新技术的引入都极为严重地依赖现有的网络设备。多个设备需要同步进行更新, 这使得新技术的部署周期显得比较长, 十分严重地制约了网络的演进与发展。
vbras 方案应运而生, 其目的在于能够加速业务上线, vbras 方案的出现还为了提升资源利用率, 并且 vbras 方案也有助于简化运维, ibras 方案也同样是如此应运而生的。
vbras方案
转控分离的vbras架构
vbras, 也就是所谓的虚拟宽带远程接入服务器, 其架构呢, 是一种基于虚拟化技术构建的宽带远程接入服务器架构, 它把传统硬件bras的功能予以虚拟化, 达成了网络功能的软件化, 进而提高了网络的灵活性以及可扩展性。
核心网为提升资源利用率并简化运维, 进行了控制与转发分离的演进，借此实现灵活且可扩展的网络架构, 进而提高网络性能及效率, bras, 设备于宽带接入网中担当重要角色, 涵盖控制与管理用户接入以及转发用户数据, 其地位等同于宽带接入网里的核心, 在 bras 设备中, 控制与转发是, 两个各异的处理过程, 控制处理需对用户施加认证、计费、限速等操作, 而转发处理则专门负责转发用户数据。所以, 为了让bras设备的性能得以提升以及可靠性得到提高, 把控制面与转发面进行了分离, 由此形成了转控分离的vbras架构。
在bras设备里, 采用转控分离的解耦办法, 是运用不一样的硬件设备去处理控制以及转发, 这利于分别针对不同的处理进程予以优化与扩展情形, 进而提高系统的稳定性以及性能表现, 与此同时, 也让网络管理员方便对系统开展管理以及维护工作。下图呈现了vbras的控制面以及转发面是怎样进行解耦的。
vbras转控分离架构示意图
在华为所提供的、基于转控分离的vbras架构之内, 有着bras设备的控制平面网元vbras - cp以及bras的转发平面网元vbras - up这两个角色, 共同去执行完成bras功能。其部署场景是这样的, vbras - cp被部署于核心dc, vbras - up则被部署在传统汇聚机房。控制平面, 是以云的形式进行集中部署, 借此充分运用云的强大计算能力, 单机架后续能够管理千万级别的用户, ；转发平面, 采用分布式部署方式, 运用高性能硬件, 处理大带宽且低时延的业务, 单机架的转发能力能够达到tbps。
vbras转控分离部署场景
vbras方案
有着基于控制转发分离的云化架构, 且属于vbras方案的设定, 它完全借鉴了sdn技术的集中管控思想, 以及nfv的设备云化思路, 它在保留bras设备高转发性能情况下, 将有着计算密集型特征的bras设备用户管理功能予以云化, 同时又把该功能集中化, 并且可同时满足当前现网所需的功能, 以及可满足性能和可维护要求。还能满足新业务能够快速上线种种需求。
vbras方案, 是一种遵循nfv架构的实现方案, 该架构全称为网络功能虚拟化, 意思是把传统网络功能设备虚拟成软件模块, 运行在通用硬件上, vbras方案是将传统bras网元功能云化后得到的, vbras方案主要推行cu分离虚实共管方案, 它采用了前面提到的转控分离的vbras架构, cu分离架构是面向全面云化时代成本最优的演进路线。
如图所示, 于这个方案当中, bras功能, 像aaa、dhcp等, 以及cp控制平面, 借助虚拟通用服务器加软件予以实现；而up转发平面，运用物理bras设备或者通用服务器加软件来达成, 物理bras设备是为保证大流量低时延转发, 虚拟通用服务器和软件是用来达成大小流量业务；vbras方案并非只是将物理bras功能实行虚拟化, 而且云化之后还能够灵活调度虚拟化的计算、存储、网络资源, 把it能力服务化, 按照需求使用。除此之外, vbras方案能够进行全业务承载, 这众多种类包括hsi、iptv、voip、imts等, 所以这种方案适用于那种大流量多业务应用的情况。
vbras方案组网图
ibras方案
ibras架构
网络流量展现出呈爆炸式那般的增长态势, 这致使运营商对于网络优化以及差异化服务所产生的需求变得越发强烈起来。华为ibrask8凯发会员登录的解决方案, 它能够助力运营商达成精细化运营。
ibras方案是一款k8凯发会员登录的解决方案, 它具备流量管理功能, 它具备应用加速功能, 它具备流量经营功能, 它具备流量镜像功能, 它具备流日志功能, 它具备体验运维功能, 它具备营销应用功能, 它具备信息推送功能等诸多功能, 它将这些功能集合于一体。它利用多项专利业务感知技术, 通过高性能硬件平台, 实现网络数据报文的分析, 接着实现网络数据报文的处理, 并且辅助提供智能的业务控制手段, 还辅助能够提供灵活的业务控制手段, 它可以在固网中实现流量分析, 它可以在固网中实现带宽管理, 它可以在固网中实现网络安全防护等多种功能, 而且可以在无线网络中实现多种功能, 还可以在融合网络中实现多种功能。
ibras方案涵盖的部分主要有前台, 还有vbp后台, 前台所达成的是流量监控, 以及策略执行与应用, 另外还要上报统计数据, 而后台主要达成的是策略配置, 以及报表统计等功能。
ibrask8凯发会员登录的解决方案架构示意图
bras方案对比
在知晓了bras的三种实现办法之后, 下面的表格能更直观地呈现出每一种办法的特性。基于传统bras办法所衍生出的vbras办法与ibras办法, 能够适配大流量多业务的运用环境, 并且能够给予运营商网络实现差异化服务和精细化运营的能力。
表1-1 bras实现方案对比
实现方案
部署模式
特点
适用场景
传统bras方案
分布式部署方案
适用于流量较小的单一业务场景
vbras方案
cu分离虚实共管方案
适用于大流量多业务场景
ibras方案
结合插入sa卡的bras前台和vbp后台
适用于对差异化服务和精细化运营有高要求的运营商网络
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